A sensorized swimsuit for real time data monitoring in professional swimmers

Swimming is one of the most practiced sports in the world, being an activity practicable for all ages, with a good presence of Paralympic athletes. This activity is characterized by a combination of complex movements, whose accuracy and coordination determines the performances for professional swimmers, particularly if they are affected by disabilities. This project proposes the aim of developing a wearable sensor system, in the form of a swimsuit, to measure parameters and make them available in real time for trainers. This will help them to have a better comprehension of athlete-specific dynamics and consequently personalize trainings, increasing their effectiveness. In particular, a series of prototypal devices, firmware and software was developed, tested and validated, charting the way for future integration into a final product. Large part of the performed work was concentrated on the development of a communication system able to overcome the limitations of water absorption of electromagnetic waves and at the same time that could be integrated in a swimsuit, avoiding to causes discomfort and limitations to athlete’s movements. The measuring system integrated in the swimsuit wants to monitor: (1) respiratory activity with extesimetric bands integrated in the swimsuit, (2) acceleration of the swimmer during the activity and (3) estimation of upper limb joints, considered the importance of this information for swimming trainers. Test and result showed possibility of a future use of these approaches, in term of efficacy, allowing the prosecution of the development of a final product.

Il nuoto è uno degli sport più praticati al mondo, essendo un'attività praticabile per tutte le età, con una buona presenza di atleti paralimpici. Questa attività è caratterizzata da una combinazione di movimenti complessi, la cui accuratezza e coordinazione determinano le prestazioni per i nuotatori professionisti, in particolare se sono affetti da disabilità. Questo progetto propone l'obiettivo di sviluppare un sistema di sensori indossabili, sotto forma di costume da bagno, per misurare i parametri e renderli disponibili in tempo reale per gli allenatori. Questo li aiuterà ad avere una migliore comprensione delle dinamiche specifiche degli atleti e di conseguenza personalizzare gli allenamenti, aumentandone l'efficacia. In particolare, è stata sviluppata, testata e convalidata una serie di dispositivi prototipali, firmware e software, tracciando la strada per una futura integrazione in un prodotto finale. Gran parte del lavoro svolto si è concentrato sullo sviluppo di un sistema di comunicazione in grado di superare i limiti dell'assorbimento d'acqua delle onde elettromagnetiche e allo stesso tempo che potesse essere integrato in un costume da bagno, evitando di causare disagio e limitazioni ai movimenti dell'atleta. Il sistema di misura, completamente integrato nel costume, vuole misurare: (1) l'attività respiratoria con bande estesimetriche integrate nel costume , (2) l'accelerazione del nuotatore durante l'attività e (3) la stima delle articolazioni degli arti superiori, ha considerato l'importanza di queste informazioni per gli allenatori di nuoto. Test e risultati hanno mostrato la possibilità di un uso futuro di questi approcci, in termini di efficacia, consentendo di perseguire lo sviluppo di un prodotto finale.